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C++中对象与类的详解及其作用介绍

2024-04-02 19:55

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什么是对象

任何事物都是一个对象, 也就是传说中的万物皆为对象.

在这里插入图片描述

对象的组成:

数据: 描述对象的属性
函数: 描述对象的行为, 根据外界的信息进行相应操作的代码
具有相同的属性和行为的对象抽象为类 (class)
类是对象的抽象
对象则是类的特例

面向过程 vs 面向对象

面向过程

面向过程的设计:

围绕功能, 用一个函数实现一个功能
程序 = 算法 +数据结构
算法和数据结构两者互相独立, 分开设计

面向对象

面向对象的设计:

把算法和数据封装在一个对象中
设计所需要的歌者类和对象
向有关对象发送消息
对象 = 算法 + 数据结构
程序 = 对象*n + 消息

什么是类

在 C++ 中, 用类来描述对象. 类属于用户自定的数据类型, 并且该类型的数据具有一定的行为能力, 也就是类中所描述的方法. 通常来说一个类的定义包含两部分的内容, 一是该类的属性, 二是该类的所拥有的方法.

在这里插入图片描述

类的格式

格式:


class 类名
{
    public:
    //公共的行为或属性

    private:
    //私有的行为或属性
};

例子:

main.cpp:


#include "Student.h"

using namespace std;

int main() {
    Student student1(1, "Little white", 'f');

    student1.display();
    return 0;
}

Student.cpp:


#include "Student.h"
#include <iostream>
using namespace std;




Student::Student(int n, string p, char g) {
    num = n;
    name = p;
    gender = g;
}

void Student::display() {
    cout << "num: " << num << endl;
    cout << "name: " << name << endl;
    cout << "gender: " << gender << endl;
}

Student.h:


#ifndef PROJECT1_STUDENT_H
#define PROJECT1_STUDENT_H

#include <string>
using namespace std;


class Student {
private:  // 私有成员
    int num;  // 学号
    string name;  // 名字
    char gender;  // 性别
public:
    Student(int num, string name, char gender);
    void display();
};


#endif //PROJECT1_STUDENT_H

输出结果:

num: 1
name: Little white
gender: f

类的成员函数

类的成员函数是一个类的成员, 在类体重声明.

注: 如果一个类中不包含成员函数, 就等同于 C 语言中的结构体了, 体现不出类在面向对象程序设计中的作用.

函数访问权限

一般的做法: 讲需要被外界调用的成员函数指定为 public, 它们是类的对外接口. (有的函数只被本类中的成员函数调用, 以支持其他的函数操作, 应该将它们制定为 private)

私有的成员函数只能被本类中的其他成员函数所调用, 而不能被类外调用. 成员函数可以访问本类中任何成员 (包括私有和公用的), 可以引用在本作用域中有效的数据.

调用成员函数的权限:

private: 私有的
public: 公有的
protected: 受保护的

访问对象中成员的 3 种方法:

通过对象名和成员运算符访问对象中的成员
通过指向对象的指针访问对象中的成员
通过对象的引用变量访问对象中的成员

方法一

通过对象名和成员运算符访问对象中的成员.

Time 类:


#ifndef PROJECT1_TIME_H
#define PROJECT1_TIME_H

class Time {
private:
    int hour;
    int minute;
    int second;
public:
    void set_time(int h, int m, int s);
    void show_time();
};

#endif //PROJECT1_TIME_H

main:


int main() {
    Time time;
    time.set_time(6, 6, 6);
    time.show_time();

    return 0;
}

输出结果:

6:6:6

方法二

通过指向对象的指针访问对象中的成员.

Time 类:


#ifndef PROJECT1_TIME_H
#define PROJECT1_TIME_H

class Time {
private:
    int hour;
    int minute;
    int second;
public:
    void set_time(int h, int m, int s);
    void show_time();
};

#endif //PROJECT1_TIME_H

mian:


int main() {

    Time time;  // 实例化time
    time.set_time(6, 6, 6);  // 设置时间

    Time *p = &time;  // 定义指针, 指向time地址
    p->show_time();
    (*p).show_time();

    return 0;
}

输出结果:

6:6:6
6:6:6

方法三

通过对象的引用变量访问对象中的成员.

引用变量共占同一段存储单元. 实际上它们是同一个对象, 只是不同的面子表示而已.

Time 类:


#ifndef PROJECT1_TIME_H
#define PROJECT1_TIME_H

class Time {
private:
    int hour;
    int minute;
    int second;
public:
    void set_time(int h, int m, int s);
    void show_time();
};

#endif //PROJECT1_TIME_H

mian:


int main() {

    Time time1;  // 实例化time
    time1.set_time(6, 6, 6);  // 设置时间
    
    Time &time2 = time1;
    time2.show_time();

    return 0;
}

输出结果:

6:6:6

inline 成员函数

使用内置函数只是影响编译过程. 使用内置函数可以节省运行时间, 但却增加了目标程序的长度:

内置函数:

一般只将规模很小而使用频繁的函数声明为内置函数
内置函数中不能包括复杂的控制语句, 如循环语句和 switch 语句
对函数做 inline 声明, 只是程序设计者对编译系统提出的一个建议, 而不是指令性的

例子:


# include <iostream>

using namespace std;

inline int max(int, int, int);

int main() {
    int i = 10, j = 20, k = 40, m;
    m = max(i, j, k);
    cout << "max= " << m << endl;

    return 0;
}
inline int max(int a, int b, int c){
    a = b > a ? b : a;
    a = c > a ? c : a;
    return a;
}

到此这篇关于C++中对象与类的详解及其作用介绍的文章就介绍到这了,更多相关C++ 对象类内容请搜索编程网以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持编程网！

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